Самовосстанавливающееся регенерирующее на свету защитное покрытие

Самостоятельно регенерирующие материалы и конструкции, которые часто встречаются в фильмах, на самом деле уже не фантастика. Сам же процесс самовосстановления вещества весьма похож на фотосинтез, поскольку используются свет и углерод.

 

Ремонт не нужен

Сконструированный инженерами инновационный материал вступает в реакцию с углекислым газом и способен изменять свою форму или даже ремонтировать себя за счёт внутренних ресурсов.

Таким образом опытный результат ещё и показывает, что углекислый газ может быть не просто бременем, а преимуществом индустриального развития.

Это совершенно новая концепция в материаловедении, явление, которое ранее не удавалось полноценно использовать.

Материалы, которые сегодня называют углеродсодержащими, способны превращать содержащийся в атмосфере углекислый газ в в твёрдую стабильную форму, используя только силу солнечного света, примерно как это делают растения.

Исследователи отмечают, что разработка синтетического материала, который не только не требует использования ископаемых видов топлива для его создания, но и фактически потребляет углекислый газ из воздуха, имеет очевидные преимущества для окружающей среды и климата.

Исследователи отмечают, что материал пока недостаточно прочен, чтобы использовать его в качестве строительного материала, но может функционировать как состав для заполнения трещин или нанесения защитных покрытий. При этом жидкую форму вещества проще доставить на строительную площадку, где она после нанесения затвердеет при воздействии с воздухом и солнечным светом.

Изначально команда использовала биологический компонент - хлоропласты, полученные из листьев шпината. В растениях именно они и катализируют реакцию двуокиси углерода на глюкозу.

Однако изолированные от биологической среды хлоропласты довольно неустойчивы и, как правило, перестают функционировать через несколько часов. В последующих опытах их заменили катализаторами не биологического происхождения, которые остаются химически активными намного дольше.

Одним из ключевых преимуществ таких материалов является то, что они будут самостоятельно восстанавливаться при воздействии солнечного света или даже небольшого внутреннего освещения.

Если поверхность царапается или трескается, поражённый участок увеличивается, чтобы заполнить промежутки и восстановить повреждение, не требуя каких-либо внешних воздействий.

Диаграммы иллюстрируют свойства регенерации нового материала. При воздействии света он реагирует с двуокисью углерода в воздухе, расширяясь и заполняя зазор, тем самым восстанавливая повреждение.

Команда разработала методы производства материалов этого типа тоннами и теперь фокусируется на оптимизации физических свойств.

Говорят, что коммерческое применение может быть реализовано уже в ближайшей перспективе.

news.mit.edu